Essential Quantum Mechanics for Electrical Engineers

Book excerpt: Der Autor dieses Lehrbuchs ist seit über 25 Jahren Dozent für Quantenmechanik in den Fachrichtungen Elektrotechnik und Informatik. Das Fachbuch ist wissenschaftlich fundiert und gut geschrieben, überzeugt durch eine ausgewogene Darstellung notwendiger formaler Mathematik und Text. Die Einführung fasst die Grundkonzepte der klassischen Physik zusammen und stellt einiger ihrer Versäumnisse heraus, die sich aus Phänomenen in Verbindung mit der Lichttechnik ergeben. Diese werden in den darauffolgenden drei Kapiteln ausführlich analysiert. Kapitel 5 geht über das Dualitätsprinzip hinaus und erläutert die Partikelkonzepte der Quantenmechanik sowie deren Folgen für die Elektrotechnik. In den Kapiteln 6 bis 8 werden die mathematischen Grundkonstruktionen beschrieben, mit denen sich der Zustand von Partikeln und deren Eigenschaften ableiten und vorhersagen lassen. Die beiden weiteren Kapitel zeigen zwei Beispiele hierfür mit Anwendungen von LEDs, Infrarotdetektoren, Quantenkaskadenlasern, Zener-Dioden und Flash-Speichern. In den letzten Kapiteln werden die Folgen der Quantenmechanik für die chemischen Eigenschaften von Atomen und anderen, aus vielen Elektronen bestehenden Systemen erörtert, abgerundet durch einen kurzen Einblick in die möglichen Hardwarekomponenten für die Quanteninformationsverarbeitung. Zu den vielfältigen didaktischen Merkmalen gehören auch Lernziele, Kapitelzusammenfassungen, Fragen zur Selbstüberprüfung sowie Problemlösungen. In den beiden Anhängen sind die notwendigen Kenntnisse der klassischen Physik und Mathematik zusammengefasst.